基于典型舞蹈拉伸動作的緊身運動褲結構設計與評價

姜綠旎，陳曉娜，吳昕穗，顧奇琦，謝 紅

(上海工程技術大學 服裝學院，上海 201620)

人體皮膚的形變是合體褲裝結構優化設計的主要基礎，皮膚隨肢體伸展而產生一定的延伸，其伸展方向對運動褲的移動與伸縮起牽引作用，鄒平[1]探討了如何調整合體褲結構參數,歸納了結構設計規律。袁菁紅等[2]觀測了人體在靜止、運動這2種狀態下，下肢皮膚的伸縮改變, 以此探究非靜止狀態下發生的皮膚變形對褲裝的影響。舞蹈中腿部的動作變化多樣，舞蹈運動褲的設計不僅需要貼合人體下肢皮膚和肌肉形狀，同時還應滿足舞蹈運動中的動作需要。因此服裝的穿著合體性、滑移以及性能是設計時考慮的重點。

以服裝面料性能角度為出發點，NORIKO等[3]得出服裝舒適性與面料彈性、摩擦因數有關。面料彈性的選擇應按照服裝的功能性和款式結構[4]，在符合運動量的有效范圍內選擇合適的面料。為了使面料更好地適應皮膚形變，同時提供給穿著者更多的活動空間，對褲裝關鍵部位的放松量進行修改，增加其舒適性。余國興等[5]分析了正常女子下體的結構體態特征并建立了數學模型，提出褲裝襠部結構應根據人體形態變化而相應變化。郅曉磊[6]總結出人體腰、臀部位的橫截面發生變化的規律，并創建其動態模型，得到膝蓋部位改變時產生的變化規律。劉東[7]提出服裝的舒適性經常會表現在人體活動幅度較大的部位，如人下蹲時褲子的上襠和橫襠部位。可見，設計舒適的服裝，很重要的一部分是對服裝的內部結構進行適當的改良，使得服裝符合人體各種活動的需求。王燕珍[8]依據跑步過程中對人體下肢皮膚的變形進行了分析研究，提出了適合跑步運動的簡單緊身褲結構樣板，可對舞蹈運動褲的樣板研究提供參考。

目前褲裝研究較為集中于普通長褲、短褲及緊身褲等褲型的結構優化設計，較少有針對女子舞蹈運動褲的理論研究，且由于舞蹈腿部動作相較于日常活動的動作，活動范圍及幅度更大，所以日常褲裝結構優化設計的適用范圍有一定的局限性。考慮到服裝壓力舒適性作為服裝總體舒適性的一部分，對服裝舒適性產生了積極的影響，因此本文將基于舞蹈運動褲的面料和合理的加放松量以及壓力舒適性進行設計。

1 實驗部分

在上海工程技術大學人體工學實驗室進行實驗與測試。室內溫度控制在(25±2) ℃，相對濕度為65%±2%。

1.1 實驗服裝

1.2 實驗對象

根據國標女子160/84 A號型人臺大腿圍度與身高體重綜合選擇11名體型相近，大腿圍為(52±5)cm，身高為(160±5)cm，體重為(50±5)kg，且年齡在19～22歲之間的青年女性舞蹈愛好者作為實驗對象。

1.3 實驗動作

實驗動作選擇3個常見舞蹈拉伸動作：前抬腿、前抬膝吸腳、側彎膝點腳。實驗動作示意圖見圖1。

圖1 實驗動作示意圖

1.4 實驗方法

實驗前，將樣褲1掛在溫度為(25±2) ℃，相對濕度為65%±2%的環境中約24 h。

實驗對象需提前進入實驗室適應室內溫度與濕度，靜坐約15 min后,統一更換樣褲1。穿著完畢并走動5 min后,依次完成圖1所示3個實驗動作，并進行主觀評價表的填寫。使用0～5級心理學標尺，分別對腰部、襠部、腹股溝處、臀部后側、大腿內側和膝蓋前側的壓迫感、總體壓力、線跡摩擦感、整體美感和綜合滿意度進行評價。評價分級標準：0為非常舒適，5為極其不舒適；對整體美觀和綜合滿意度：0為極其不滿意，5為非常滿意。

1.5 實驗結果

對樣褲1的主觀評價結果見圖2。可以看出，樣褲1各部位壓迫感主觀評價值基本介于2～3之間，整體舒適性不高，穿著時緊繃感，束縛感較強。美感和綜合滿意度介于2.0～2.5之間，整體滿意度不高。外觀上由于對褲裝部位進行了分割，穿起來顯得腿部線條不是很流暢，有待改進。

圖2 樣褲1主觀評價值

2 緊身運動褲的面料

緊身服裝的舒適性與面料彈性性能相關。舒適性與面料彈性成正相關關系，隨著面料彈性增加，服裝舒適性不斷增加，但是面料性能呈減弱趨勢[9]。有效伸長率為25%～40%的面料適用于偏重舒適性的運動服裝[10]。緊身運動褲可以選擇有更高效伸長率的面料，便于體現其功能性和舒適性。

2.1 制作樣褲面料

為滿足腿部活動范圍更大的舞蹈動作的彈性需求，通常選用含氨綸彈力絲的織物，含氨綸織物的伸長率比較大[11]，嘗試選取氨綸含量更高的面料來增加面料的伸長率。基于對樣褲1滿意度的調查結果，本文選擇所比樣褲1面料的氨綸含量更高的四面彈面料(錦綸/氨綸82/18)(簡稱“面料2”)作為后續制作緊身運動褲的面料。

2.2 面料性能測試

采用彈性拉伸測驗儀對面料經向、緯向進行測試：在面料表面平整、具有代表性并距布邊10 cm以上處進行裁剪；經緯向試樣各3塊，試樣有效尺寸為30 mm ×25 mm。

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2.3 彈性伸長測試

將面料試樣長度方向的一端平整固定于夾持器內，施加重為100 cN夾子，靜置0.5 h后記錄拉伸長度，測試結果以3塊試樣數據的平均值表示，伸長率按式(1)計算：

定負荷伸長率=(L1-L0)/L0×100%

(1)

式中：L0為面料試樣的原始長度，mm；L1為面料試樣經過拉伸后的長度，mm。

2.4 彈性回復率測試

將面料試樣長度方向的一端平整固定于夾持器內，施加重為100 cN夾子靜置0.5 h后記錄拉伸長度，取下夾子再測量并記錄面料的長度。測試結果以3塊試樣數據的平均值表示，用式(2)進行計算：

拉伸彈性回復率=(L1-L0)/(L1-L0)×100%

(2)

式中：L0為面料試樣的原始長度，mm；L1為面料試樣經過拉伸后的長度，mm；L2為面料試樣經過拉伸取消外力后的長度，mm。

2.5 面料彈性測試結果

面料1和面料2在定負荷為100 cN時的拉伸率和回復率如表1所示。

表1 面料試樣的性能測試結果

由表1可知，面料2在經向與緯向的拉伸率均大于面料1，同樣在回復率方面也較有優勢。總體來看，皮膚形變范圍內面料2的彈力性能優于面料1，故選定面料2，即成分為錦綸/氨綸82/18的四面彈面料為實驗面料，制作后續實驗用樣褲。

3 緊身運動褲樣板制作

3.1 基本樣板繪制

女子舞蹈緊身褲基本款樣板參考跑步緊身褲樣板[8]，樣褲1的樣板如圖3所示。其中腰圍、臀圍、立襠、膝圍、褲腳口、褲長分別為62.0、69.0、19.1、28.0、21.5、85.0 cm。

單位：cm。圖3 樣褲1的樣板

3.2 樣褲2試穿結果

用面料2結合樣褲1的版型制作樣褲2并進行試穿,直立狀態下樣褲2試穿效果如圖4所示。

圖4 樣褲2試穿效果

穿著樣褲2進行動作測試發現以下問題：①前襠弧線太直，弧度不夠，導致出現橫向褶皺；②腰部過松，后中處偏低，做下蹲動作時，樣褲后腰下落量太大；③后片腹股溝處有余量，導致斜向褶皺存在；④褲腳內側偏低，導致褲腳不平。

3.3 版型的改良

針對樣褲2試穿后所產生的問題，經過反復實驗得到修正方法。樣褲1樣板修改如圖5所示。

單位：cm。圖5 樣褲1樣板修改

修改說明：①將前片褲在臀圍線處向內收縮1 cm,連接前橫檔處的凹度變大，減小前片橫襠褶皺；②將后腰片橫向向內收縮1 cm，后中腰處再向上提高0.5 cm,后中腰連接至前腰的弧線長度對應的向上提高，弧度變小，腰頭再增加彈力帶；③將后片褲后襠弧度向外延長0.5 cm，增加臀部余量，減少后片腹股溝處的面料余量；④將褲腳內側下降0.5 cm,使褲腳內外相平。

3.4 樣褲3試穿結果

用面料2結合修正后的樣板制作樣褲3并進行試穿。可以發現試穿效果更為理想，說明改進的樣板基本解決了樣褲2存在的問題。

4 緊身運動褲服裝壓測試

對樣褲1、2、3進行服裝壓力測試，測量儀器為8路網口薄膜壓力傳感器數據采集儀、薄膜壓力力敏傳感器。實驗地點與實驗對象與1.1相同。

4.1 實驗部位

在3個典型舞蹈拉伸動作下，皮膚拉伸幅度大的部位主要在腰部、臀部后側、大腿前側、內側和膝蓋附近。考慮到測量的可行性，選擇3個測量點：前中腰、臀部后側最突出部位、膝蓋前側彎曲最突出部位。由于膝蓋部位做前抬膝吸腳動作較做側彎膝點腳彎曲動作幅度更大，因此測量膝蓋時選擇前抬膝吸腳。在前抬腿的動作上測量臀部后側最突出部位，直立時測量前中腰部位。

4.2 實驗原理

通過以太網采集壓力傳感器的壓力數據，通過式(3)計算并分析壓力測量點的壓強大小。

(3)

式中：p為壓強，Pa;F為壓力值，N;S為接觸面積，m2。

4.3 實驗方法

實驗準備同1.5，實驗對象均先后分別穿著3條樣褲完成3個設定的動作，并測量3個部位點的壓力值。期間可以休息調整5～10 min，恢復體力。

4.4 壓力測試結果

樣褲1、2、3的平均壓強見圖6。可以看出，樣褲1在臀部后側、前中腰、膝蓋前側3個部位所受到的壓強最大；前中腰處樣褲2和樣褲3相差不大，但其余2個部位樣褲3受到的壓強均小于樣褲2。可知，實驗對象穿著樣褲3時3個部位所受壓強最小，其穿著舒適度優于樣褲1、2。

圖6 樣褲1、2、3的平均壓強

5 舒適性評價

樣褲1、2、3的主觀評價比較見圖7。可以看出，樣褲2、3的腰部、襠部、腹股溝處、臀部后側、大腿內側和膝蓋前側以及總體壓力和線跡摩擦感均明顯低于樣褲1，說明樣褲2和樣褲3的舒適度高于樣褲1，樣褲2和樣褲3的整體美感和綜合滿意度高于樣褲1。樣褲2和樣褲3在各個部位的評價值無顯著差別，只是在腰部樣褲3比樣褲2的不舒適度高，說明除了腰部之外，二者各方面的穿著舒適度并無明顯差異，且樣褲3的整體美感和綜合滿意度高于樣褲2。綜上所述，樣褲3優于樣褲2和樣褲1，說明實驗最后達到了預期的優化效果。

圖7 樣褲1、2、3的主觀評價比較

6 結束語

本文對市場上常見的緊身運動褲樣褲1進行試穿評價，并分析面料成分，采用面料2結合樣褲1的樣板制作了緊身運動褲樣褲2。通過結合舞蹈動作的試穿對樣褲2樣板進行修改，使其在改善美觀性的同時又能滿足舞蹈運動中的需要，在結合面料2制成了樣褲3。最后，通過實驗對象依次試穿3條緊身褲的主觀評價和服裝壓力測試的客觀評價，對比分析出樣褲3壓力小于樣褲1、樣褲2，樣褲3具有更優的穿著舒適性和美觀性。